CN106123174B - 一种冷热两用分体式半导体空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冷热两用分体式半导体空调器，由室外主机、室内主机及连接所述室外主机与所述室内主机的循环液管路组成，采用室内机组和室外机组的分体结构形式，实现了冷热两用，既降低了运行噪音，还不使用含氟致冷剂，不存在含氟致冷剂泄漏，绿色环保；通过多个半导体制冷器件串联，功率大，效率高，且可通过控制半导体制冷器件工作个数有效控制室内温度；用循环液将半导体制冷器件冷、热端的冷热强制带走，热传导效果好，半导体制冷器件工作稳定。

Description

一种冷热两用分体式半导体空调器

技术领域

本发明涉及一种新型空调器，具体涉及一种能制冷、制热的冷热两用分体式半导体空调器。

背景技术

现有的空调机设备大都是采用压缩机和致冷剂，结构上多采用室内机组和室外机组的分体结构形式。由于采用压缩机压缩致冷剂来进行致冷，不仅存在电损耗大，运行噪声大的缺点，含氟致冷剂还常常泄漏，对大气环境造成严重污染。

半导体电子制冷又称热电制冷，它是利用"帕尔帖效应"的一种制冷方法，与压缩式制冷和吸收式制冷并称为世界三大制冷方式。半导体制冷的工作原理是:当把N型和P型半导体元件联结成电偶对并在两块半导体上通上直流电时，电偶对的一端就会吸热逐渐变冷，叫做冷端;另一端会放热变热，称为热端,把热端的热量带走维持一定的温度，就可以保证冷端源源不断从环境吸热，实现致冷。半导体制冷器件尺寸小、重量轻、工作中无噪声，已有利用半导体制冷器件研发空调系统的报道。

授权公告号 CN102162659B（申请号 CN201110149290.2）的中国发明专利文献公开了一种具有高制冷效率的半导体空调器，由室内换热器、半导体制冷片、冷却塔和循环水泵组成，所述半导体制冷片的制冷面和散热面上分别设有循环水的冷通道和热通道，循环水泵驱动冷却塔的冷却水沿两条路径循环，一路经热通道返回冷却塔，一路经冷通道和室内换热器返回冷却塔，为了减小半导体制冷片冷热面的温差，冷通道和热通道的入口或冷通道的入口与热通道的出口位于循环路径的同一节点上。

现有的空调系统或是直接把半导体制冷器件安装于散热片上，运行不稳定，或是半导体制冷器件安装于体积较大的水箱上，制冷存在严重的滞后效应，或是不能实现冷热两用。

发明内容

针对现有技术的缺陷和不足，解决现有的技术问题，本发明提供了一种能制冷、制热的冷热两用分体式半导体空调器，使用半导体制冷器件制冷制热，采用室内机组和室外机组的分体结构形式，实现了冷热两用，既降低了运行噪音，还不使用含氟致冷剂，不存在含氟致冷剂泄漏，绿色环保。

本发明解决现有技术问题所采用的技术方案是，提供一种能制冷、制热的冷热两用分体式半导体空调器，其包括室外主机、室内主机及连接所述室外主机与所述室内主机的循环液管路。所述室外主机包括串联的多个半导体制冷器件B1、B2、B3，安装于所述半导体制冷器件上的液体循环通道模块BL1、BL2、BL3、BR1、BR2、BR3，为液体循环提供动力的循环液输送泵P1、P2，室外换热器H2，液体循环冷热换向多通阀V，循环液储存器CY1、CY2，为所述半导体制冷器件提供直流电的电源DC；所述室外换热器H2包括散热管道和室外换热器风扇F2；所述室内主机包括室内换热器H1，室内送风风扇F1，空气过滤膜、室内温度感应器W，控制器KZQ；所述半导体制冷器件B1、B2、B3的冷端液体循环通道模块BL1、BL2、BL3通过液体循环管道串联，一端连接于多通阀V的第6号口，另一端连接于多通阀V的第10号口；所述半导体制冷器件热端液体循环通道模块BR1、BR2、BR3通过液体循环管道串联，一端连接于多通阀V的第2号口，另一端连接于多通阀V的第4号口；室内换热器H1的进口端连接于多通阀V的第5号口，室内换热器H1的出口端通过三通与循环液储液器CY1和循环液输送泵P1的进口连接，循环液输送泵P1的出口连接于多通阀V的第9号口；室外换热器H2的通道进口连接于多通阀V的第1号口，室外换热器H2的出口端通过三通与循环液储液器CY2和循环液输送泵P2的进口连接，循环液输送泵P2的出口连接于多通阀V的第7号口；多通阀V的第3号口和第8号口用循环管道连通。

所述控制器KZQ能对所述半导体制冷器件直流电电源DC、循环液输送泵P１／Ｐ２、液体循环冷热换向多通阀Ｖ、室外换热器风扇Ｆ１、室内送风风扇Ｆ２、室内温度感应器Ｗ进行供电和控制。

所述制冷模式与制热模式的转换通过多通阀V的旋转而实现，通过控制半导体制冷器件工作个数有效控制室内温度。

在室内制冷模式下，室内制冷液体循环路径如下：BL1→BL2→BL3→V（6口）→V（5口）→H1→P1→V（９口）→V（１０口）→ BL1。循环液将半导体制冷器件冷端所产生的冷量传导室内换热器，经室内送风风扇送给室内，使室内的温度降低，达到室内空气降温调节作用。室外散热循环流路如下：BR３→ BR２→ BR１→ V（２口）→ V（１口）→H２→P２→ V（７口）→ V（８口）→ V（３口）→ V（４口）→ BR３，循环液将半导体制冷器件热端将所产生的热量传递给室外换热器，经室外换热器风扇吹过散热器换热后循环；循环液储液器CY1和CY２能保证循环系统内循环液始终充足。

在室内制热模式下，室内制热液体循环路径如下：BR1→BR2→BR3→V（４口）→V（5口）→H1→P1→V（６口）→V（８口）→ V（３口）→ V（２口）→ BR１，循环液将半导体制冷器件热端所产生的热量传导室内换热器，经室内送风风扇送给室内，使室内的温度上升，达到室内空气升温调节作用。室外散热循环流路如下：BL３→ BL２→ BL１→ V（１０口）→ V（１口）→H２→P２→ V（７口）→ V（６口）→ BL３，循环液将半导体制冷器件冷端将所产生的冷量传递给室外换热器，经室外换热器风扇吹过散热器换热后循环；循环液储液器CY1和CY２能保证循环系统内循环液始终充足。

本发明一种冷热两用分体式半导体空调器，用多个半导体致冷器件串联产生冷量和热量，在制冷模式下，循环液由循环液输送泵输送流经安装于半导体制冷器件上的液体循环通道模块和循环液管路，将所产生的冷量传导室内换热器，经室内送风风扇送给室内，使室内的温度降低，达到室内空气降温调节作用；将所产生的热量传递给室外换热器，经室外换热器风扇吹过散热器而降温。冷量输送循环液和热量输送循环液在系统内循环，使冷、热量的输送稳定运行。在制热模式下，循环液由循环液输送泵输送流经安装于半导体制冷器件上的液体循环通道模块和循环液管路，将所产生的热量传导室内换热器，经室内送风风扇送给室内，使室内的温度上升，达到室内空气升温调节作用；将所产生的冷量传递给室外换热器，经室外换热器风扇吹过散热器而升温。制冷模式与制热模式的转换通过多通阀的旋转而实现。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）使用半导体制冷代替压缩机压缩制冷剂制冷，不使用制冷剂，运行噪音小，无污染，绿色环保；（2）通过多个半导体制冷器件串联，功率大，效率高，且可通过控制半导体制冷器件工作个数有效控制室内温度；（3）用循环液将半导体制冷器件冷、热端的冷热强制带走，热传导效果好，半导体制冷器件工作稳定；（4）采用多通阀进行冷热循环液路的切换，实现了冷热两用；循环液储存器中的循环液只提供循环液的补充，循环管路中的液体总量小，滞后效应小，制冷制热快速。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。（a）为室内制冷模式，（b）为室内制热模式

在图1中，交流电插头AC，控制器KZQ，半导体制冷器件电源DC，半导体制冷器件B1，半导体制冷器件B2，半导体制冷器件B3，半导体制冷器件冷端液体循环通道模块BL1，半导体制冷器件冷端液体循环通道模块BL2，半导体制冷器件冷端液体循环通道模块BL3，半导体制冷器件热端液体循环通道模块BR1，半导体制冷器件热端液体循环通道模块BR2，半导体制冷器件热端液体循环通道模块BR3，循环液输送泵P1，循环液输送泵P2，室内换热器H1，室内送风风扇F1，室内温度感应器W，室外换热器H2，室外换热器风扇F2，循环液储液器CY1，循环液储液器CY2，多通阀V。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明做详细描述，但保护范围不被此限制。

实施例 如图1所示，一种冷热两用分体式半导体空调器，由室外主机、室内主机及连接所述室外主机与所述室内主机的循环液管路组成，所述室外主机包括串联的多个半导体制冷器件B1、B2、B3，安装于所述半导体制冷器件上的液体循环通道模块BL1、BL2、BL3，BR1、BR2、BR3，为液体循环提供动力的循环液输送泵P1、P2，室外换热器H2，液体循环冷热换向多通阀V，循环液储存器CY1、CY2，为所述半导体制冷器件提供直流电的电源DC；所述室外换热器H2包括散热管道和室外换热器风扇F2；所述室内主机包括室内换热器H1，室内送风风扇F1，空气过滤膜，室内温度感应器W，控制器KZQ；所述半导体制冷器件B1、B2、B3的冷端液体循环通道模块BL1、BL2、BL3通过液体循环管道串联，一端连接于多通阀V的第6号口，另一端连接于多通阀V的第10号口。半导体制冷器件热端液体循环通道模块BR1、BR2、BR3通过液体循环管道串联，一端连接于多通阀V的第2号口，另一端连接于多通阀V的第4号口。室内换热器H1的进口端连接于多通阀V的第5号口，室内换热器H1的出口端通过三通与循环液储液器CY1和循环液输送泵P1的进口连接，循环液输送泵P1的出口连接于多通阀V的第9号口。室外换热器H2的通道进口连接于多通阀V的第1号口，室外换热器H2的出口端通过三通与循环液储液器CY2和循环液输送泵P2的进口连接，循环液输送泵P2的出口连接于多通阀V的第7号口。多通阀V的第3号口和第8号口用循环管道连通。

控制器KZQ对半导体制冷器件直流电电源DC、循环液输送泵P１／Ｐ２、多通阀Ｖ、室内送风风扇Ｆ１、室外换热器风扇Ｆ２、室内温度感应器Ｗ等进行供电和控制。制冷模式与制热模式的转换通过多通阀V的旋转而实现，通过控制半导体制冷器件工作个数有效控制室内温度。

在室内制冷模式下，室内制冷液体循环路径如下：BL1→BL2→BL3→V（6口）→V（5口）→H1→P1→V（９口）→V（１０口）→ BL1。循环液将半导体制冷器件冷端所产生的冷量传导室内换热器，经室内送风风扇送给室内，使室内的温度降低，达到室内空气降温调节作用。室外散热循环流路如下：BR３→ BR２→ BR１→ V（２口）→ V（１口）→H２→P２→ V（７口）→ V（８口）→ V（３口）→ V（４口）→ BR３，循环液将半导体制冷器件热端将所产生的热量传递给室外换热器，经室外换热器风扇吹过散热器换热后循环。循环液储液器CY1和CY２能保证循环系统内循环液始终充足。

在室内制热模式下，室内制热液体循环路径如下：BR1→BR2→BR3→V（４口）→V（5口）→H1→P1→V（６口）→V（８口）→ V（３口）→ V（２口）→ BR１，循环液将半导体制冷器件热端所产生的热量传导室内换热器，经室内送风风扇送给室内，使室内的温度上升，达到室内空气升温调节作用。室外散热循环流路如下：BL３→ BL２→ BL１→ V（１０口）→ V（１口）→H２→P２→ V（７口）→ V（６口）→ BL３，循环液将半导体制冷器件冷端将所产生的冷量传递给室外换热器，经室外换热器风扇吹过散热器换热后循环。循环液储液器CY1和CY２能保证循环系统内循环液始终充足。

本发明一种冷热两用分体式半导体空调器，无氟无压缩机，没有传统空调的制冷剂泄漏，运行噪音小，无污染，绿色环保；通过多个半导体制冷器件串联，功率大，效率高，且可通过控制半导体制冷器件工作个数有效控制室内温度；用循环液将半导体制冷器件冷、热端的冷热强制带走，热传导效果好，半导体制冷器件工作稳定；采用多通阀进行冷热循环液路的切换，实现了冷热两用；循环液储存器中的循环液只提供循环液的补充，循环管路中的液体总量小，滞后效应小，制冷制热快速。

最后应说明的是，实施例只是本发明最优的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种冷热两用分体式半导体空调器，由室外主机、室内主机及连接所述室外主机与所述室内主机的循环液管路组成，其特征在于，所述室外主机包括串联的多个半导体制冷器件B1、B2、B3，安装于所述半导体制冷器件上的液体循环通道模块BL1、BL2、BL3、BR1、BR2、BR3，为液体循环提供动力的循环液输送泵P1、P2，室外换热器H2，液体循环冷热换向多通阀V，循环液储存器CY1、CY2，为所述半导体制冷器件提供直流电的电源DC；所述室外换热器H2包括散热管道和室外换热器风扇F2；所述室内主机包括室内换热器H1，室内送风风扇F1，空气过滤膜，室内温度感应器W，控制器KZQ；所述半导体制冷器件B1、B2、B3的冷端液体循环通道模块BL1、BL2、BL3通过液体循环管道串联，一端连接于多通阀V的第6号口，另一端连接于多通阀V的第10号口；所述半导体制冷器件热端液体循环通道模块BR1、BR2、BR3通过液体循环管道串联，一端连接于多通阀V的第2号口，另一端连接于多通阀V的第4号口；室内换热器H1的进口端连接于多通阀V的第5号口，室内换热器H1的出口端通过三通与循环液储存器CY1和循环液输送泵P1的进口连接，循环液输送泵P1的出口连接于多通阀V的第9号口；室外换热器H2的通道进口连接于多通阀V的第1号口，室外换热器H2的出口端通过三通与循环液储存器CY2和循环液输送泵P2的进口连接，循环液输送泵P2的出口连接于多通阀V的第7号口；多通阀V的第3号口和第8号口用循环管道连通。

2.根据权利要求1所述的冷热两用分体式半导体空调器，其特征在于，所述控制器KZQ对半导体制冷器件直流电电源DC、循环液输送泵P1及Ｐ２、多通阀Ｖ、室内送风风扇Ｆ1、室外换热器风扇Ｆ２、室内温度感应器Ｗ进行供电和控制。

3.根据权利要求1所述的冷热两用分体式半导体空调器，其特征在于，所述制冷模式与制热模式的转换通过多通阀V的旋转而实现，通过控制半导体制冷器件工作个数有效控制室内温度。